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  • hdu 4021 n数码

    好题,6666

    转自:http://www.cnblogs.com/kuangbin/archive/2012/08/23/2652410.html

    题意:给出一个board,上面有24个位置,其中23个位置上放置了标有数字1~23的方块,一个为空位(用数字0表示),现在可以把空位与它旁边的方块交换,给出board的起始状态,问是否可以达到指定的状态。



    思路:看起来很像著名的“八数码”问题,首先,针对八个特殊位置(死角),如果这里有空位就把它和相邻的位置交换,这样之后如果两个状态的对应死角上的数字不同,那么显然是不能达到指定状态的,因为无法把死角处的数字换出去。

    搞定了死角后就只剩下4×4的board了,这就变成了八数码问题的拓展——15数码。首先想想八数码是如何判断有解的:首先把所有数字(不包括空 位的0)写成一行,就得到了一个1~8的排列,考虑空位的交换情况:1.左右交换,2.上下交换。对于左右交换而言,是不会改变写出的排列的逆序数的;而 对上下交换,相当于在排列中向前或向后跳了两个位置,那么要么两个数都比它大或小,这样逆序数加2或减2,要么两个数一个比它大一个比它小,这样逆序数不 变,综上,对于八数码问题,操作不会改变逆序数的奇偶性,所以只有初始状态和指定状态的逆序数奇偶性相同就有解。

    弄清楚了八数码,扩展起来就容易了,现在我们将其扩展到N维(即N*N的board,N*N-1数码问题)。

    首先无论N的奇偶,左右交换不改变逆序数,N为奇数时:上下交换逆序数增加N-1或减少N-1或不变,因为N为奇数,所以逆序数奇偶性不变;而N为偶数时:上下交换一次奇偶性改变一次。

    结论:N为奇数时,初始状态与指定状态逆序数奇偶性相同即有解;N为偶数时,先计算出从初始状态到指定状态,空位要移动的行数m,如果初始状态的逆序数加上m与指定状态的逆序数奇偶性相同,则有解。

    好了,现在这道题就简单了,计算逆序数和空格要移动的行数即可。

      1 #include<stdio.h>
      2 #include<iostream>
      3 #include<algorithm>
      4 using namespace std;
      5 int a[24];
      6 int b[24];
      7 int c[24];
      8 int d[24];
      9 int main()
     10 {
     11     int T;
     12     scanf("%d",&T);
     13     while(T--)
     14     {
     15         for(int i=0;i<24;i++)
     16            scanf("%d",&a[i]);
     17         for(int i=0;i<24;i++)
     18            scanf("%d",&b[i]);
     19         //将八个死角的空转过来
     20         if(a[0]==0)swap(a[0],a[3]);
     21         if(a[1]==0)swap(a[1],a[6]);
     22         if(a[2]==0)swap(a[2],a[3]);
     23         if(a[7]==0)swap(a[7],a[6]);
     24         if(a[16]==0)swap(a[16],a[17]);
     25         if(a[21]==0)swap(a[20],a[21]);
     26         if(a[22]==0)swap(a[17],a[22]);
     27         if(a[23]==0)swap(a[20],a[23]);
     28 
     29         if(b[0]==0)swap(b[0],b[3]);
     30         if(b[1]==0)swap(b[1],b[6]);
     31         if(b[2]==0)swap(b[2],b[3]);
     32         if(b[7]==0)swap(b[7],b[6]);
     33         if(b[16]==0)swap(b[16],b[17]);
     34         if(b[21]==0)swap(b[20],b[21]);
     35         if(b[22]==0)swap(b[17],b[22]);
     36         if(b[23]==0)swap(b[20],b[23]);
     37         bool flag=true;
     38         if(a[0]!=b[0])flag=false;
     39         if(a[1]!=b[1])flag=false;
     40         if(a[2]!=b[2])flag=false;
     41         if(a[7]!=b[7])flag=false;
     42         if(a[16]!=b[16])flag=false;
     43         if(a[21]!=b[21])flag=false;
     44         if(a[22]!=b[22])flag=false;
     45         if(a[23]!=b[23])flag=false;
     46         if(flag==false)
     47         {
     48             printf("Y
    ");
     49             continue;
     50         }
     51         //转化为n数码问题
     52         for(int i=0;i<4;i++)
     53         {
     54             c[i]=a[i+3];
     55             d[i]=b[i+3];
     56         }
     57         for(int i=4;i<12;i++)
     58         {
     59             c[i]=a[i+4];
     60             d[i]=b[i+4];
     61         }
     62         for(int i=12;i<16;i++)
     63         {
     64             c[i]=a[i+5];
     65             d[i]=b[i+5];
     66         }
     67         //求逆序数
     68         int cnt1=0;
     69         int cnt2=0;
     70         int m1=0,m2=0;
     71         for(int i=1;i<16;i++)
     72         {
     73             if(c[i]==0)
     74             {
     75                 m1=i;
     76                 continue;
     77             }
     78             for(int j=0;j<i;j++)
     79             {
     80                 if(c[i]<c[j])cnt1++;
     81             }
     82         }
     83         for(int i=1;i<16;i++)
     84         {
     85             if(d[i]==0)
     86             {
     87                 m2=i;
     88                 continue;
     89             }
     90             for(int j=0;j<i;j++)
     91             {
     92                 if(d[i]<d[j])cnt2++;
     93             }
     94         }
     95         m1/=4;//行数
     96         m2/=4;//行数
     97         int m=abs(m1-m2);
     98 
     99         if(((cnt1+m)%2)!=(cnt2%2))flag=false;
    100         if(flag)printf("N
    ");
    101         else printf("Y
    ");
    102     }
    103     return 0;
    104 }
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